为研究大菱鲆高温胁迫下相关应激基因的表达影响,采用Real-time PCR对本课题组已定位到的大菱鲆高温胁迫应答主效QTL中的4个候选基因(p53、UBE2H、ZNF469和MAGI2基因)在不同温度胁迫下的肝脏、鳃、脾脏、皮肤4个组织中的表达量进行检测。以大菱鲆正常生活水温14°C为对照组,20°C、23°C、25°C和28°C为实验组,进行数据分析。结果显示,4个基因在各个组织中均有表达,且表达量具有组织和温度特异性。其中UBE2H的表达量在4个组织中均呈现出先上升后下降的趋势,在肝脏、脾脏、皮肤组织中20°C时急剧上升并达到峰值且差异显著;在鳃组织中23°C时达峰值,差异显著。p53在4个组织中的表达量均有先上升后下降的趋势,但在鳃和皮肤组织中28°C时表达量急剧升高达到峰值且差异显著。ZNF469和MAGI2在4个组织中均在20°C时大量表达,并远高于其他温度。研究表明,在大菱鲆高温胁迫应答过程中p53基因与DNA修复和细胞凋亡密切相关,而UBE2H基因参与的泛素-蛋白酶体途径对p53基因具有反馈调节作用,是维持细胞稳态的关键基因;ZNF469和MAGI2在作为鱼类应答高温胁迫的生物标志物方面具有重要研究价值。

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)为暖温性、广温性鱼类，低温的冬季海水会对其生存造成很大影响，因此，选育具有抗寒性状的品系对其产业发展具有重要意义。本研究在利用QTL (quantitative trait locus)定位分析筛选出6个与红鳍东方鲀耐低温相关候选基因(tacc2、fsip1、exoc4、arhgap44a、pde10a和unc5b)的基础上，通过Real-time PCR检测这6个基因在低温胁迫下在肝脏、心脏和肾脏中表达量的变化。实验用鱼为课题组建立的同一家系的8月龄鱼，共设置3个温度梯度(8℃、13℃和18℃)，8℃和13℃为低温组，18℃为对照组。结果显示，6个基因在不同温度下的3个组织中均有不同程度的表达。其中，pde10a基因在3个组织中的表达均呈先升高后下降的趋势；tacc2和exoc4基因在肝脏、肾脏以及心脏8℃组中的表达分别呈先下降再趋于稳定、先升高再趋于稳定和先上升后下降的趋势；unc5b基因在肝脏和心脏中的表达量较低，肾脏低温组在实验前期呈现高表达；arhgap44a基因在肝脏中的表达呈上升趋势，在心脏和肾脏中整体表达无明显变化；fsip1基因在肝脏中的表达呈下降趋势，在心脏和肾脏中的表达呈先上升后下降的趋势。这6个基因在红鳍东方鲀组织中均随着时间和温度变化具有差异性表达，在低温胁迫下呈现积极响应，表明这6个QTL候选基因在红鳍东方鲀低温适应中具有潜在的重要作用。本研究可为红鳍东方鲀耐低温相关信号通路研究以及耐低温品种选育提供理论依据。

为研究大菱鲆过氧化物酶体增殖物激活受体家族(PPARs)的组织分布和高温胁迫下PPARs在肾脏中的表达情况。实验采用荧光定量PCR(qPCR)技术检测PPARs基因3种亚型在大菱鲆不同组织中的表达情况以及高温胁迫下大菱鲆肾脏中PPARs的表达情况。qPCR结果显示,大菱鲆PPARs 3种亚型的组织分布存在显著差异。PPARα1和PPARα2在心脏中的表达量显著高于其他组织;PPARβ在大菱鲆的各个组织中普遍表达;PPARγ在大菱鲆的鳃中出现了显著性的高表达。大菱鲆肾脏中PPARs的mRNA水平随着温度升高呈现出不同的响应模式。PPARα随温度升高表达水平先显著降低,后有所升高;PPARβ的表达量在14、20、23和25℃时差异不显著,当温度升高至大菱鲆的致死温度28℃时,表达量出现了显著性的升高;PPARγ在14℃时表达水平很低,但随着温度的升高不断增加。研究表明,大菱鲆中存在PPARα、PPARβ和PPARγ3种亚型,而且三者可能以组织特异性的方式参与脂质代谢的调节,首次指出PPARs 3种亚型在温度胁迫中的表达变化,对PPARs的研究将推动鱼类脂代谢研究,揭示鱼类PPARs在脂质代谢调控以及响应逆境胁迫中的重要作用。

为了探明玉米重要自交系花粒期高温胁迫下转录组基因的表达差异,发掘玉米响应高温胁迫的关键基因和蛋白质,明确高温胁迫引起玉米减产的机理,从而利用分子生物学技术手段提高玉米耐高温胁迫性。首先,利用Ampha~(TM)Z30花粉活性分析仪检测高温胁迫和正常生长条件下玉米自交系昌7-2、郑58的花粉活性。然后收集花粉提取总RNA,利用Illumina Hiseq2000~(TM)高通量测序技术分别对昌7-2、郑58花粒期高温胁迫材料和正常生长条件下的对照材料进行全转录组测序,序列结果分析后获得差异显著表达基因。通过差异基因维恩图(VENN图)重叠区域分析、GO功能分类和富集统计、KEGG pathway通路分类和富集分析以及转录因子分析,获得玉米花粒期高温胁迫相关的重要差异表达基因和蛋白质。花粉活性检测结果显示,高温胁迫后和正常生长条件下,昌7-2花粉活性分别为24. 37%,42. 89%,郑58花粉活性分别为35. 57%,64. 83%。高温胁迫后在昌7-2花粉转录组中共检测到4 176个显著差异表达基因,郑58花粉转录组中共检测到5 487个显著差异表达基因。KEGG pathway通路分类和富集分析结果显示,高温胁迫后郑58的花粉转录组中有2 062个差异表达基因富集到399个相关通路上,昌7-2的花粉转录组中有1 943个差异表达基因富集到352个相关通路上。转录因子分析结果表明,共获得55个转录因子家族,其中,有45个转录因子包含10个以上差异表达基因。研究表明,通过对玉米自交系花粒期高温胁迫后花粉转录组测序获得了大量的差异显著表达基因信息,昌7-2、郑58对高温胁迫响应机制存在明显差异,热激蛋白(Hsps)、热激转录因子(Hsfs)、生长素(IAA)基因和磷脂酰基醇-4,5-二磷酸基因家族(PIP2)在响应玉米花粒期高温胁迫过程中起着重要作用。

【目的】基于前期陆地棉‘新陆早19’Gossypium hirsutum‘Xinluzao 19’根部低磷胁迫基因表达谱芯片差异表达序列数据分析，挖掘相关基因，并对其克隆与表达分析。【方法】克隆陆地棉‘新陆早19’GhGDPD1基因并进行基因组DNA与cDNA测序分析，借助生物信息学方法分析GhGDPD1的基因结构和进化关系；采用半定量RT-PCR技术与实时荧光定量PCR (RT-qPCR)的方法检测该基因于根、茎、叶、花等4个组织的基因表达量的变化以及低磷胁迫下的表达模式。【结果】成功克隆GhGDPD1基因，开放阅读框序列长度为1 149 bp，共编码382个氨基酸，属于GDPD家族，其中存在一个保守结构域，名为GDPD＿GDE5＿like＿1＿plant。半定量RT-PCR和RT-qPCR试验结果均显示：GhGDPD1基因主要表达于根，中量表达于花和茎，微量表达于叶。该基因在受到低磷胁迫的刺激后，立即会对低磷胁迫做出应答，胁迫4 h相对表达量达到最高值。【结论】首次成功克隆到陆地棉‘新陆早19’GhGDPD1基因，获得了GhGDPD1基因的组织表达以及低磷胁迫下的表达模式，为深入解析棉花GhGDPD1基因的生物学功能以及培育棉花磷高效利用新种质提供科学参考。图7表1参18

为了探讨玉米bZIP基因家族成员在玉米抗逆中的作用，以玉米骨干自交系郑58为试验材料，设置200 mmol/L的NaCl溶液、20%PEG6000(Polyethylene Glycol 6000)、4℃低温和硝态氮或铵态氮缺乏胁迫试验，利用qPCR技术，对9个ZmbZIP基因应答各类逆境胁迫的响应表达模式进行了分析。系统进化树分析结果表明，9个ZmbZIP基因进一步细分为3个亚组。qPCR分析结果表明，8个基因在不同组织器官中表达，ZmbZIP80没有被检测到，其可能是假基因。在人为模拟盐、干旱、低温和氮胁迫条件下，8个ZmbZIP在应答不同胁迫时，呈现不同的表达模式，ZmbZIP37和ZmbZIP53受NaCl胁迫明显诱导，而ZmbZIP49和ZmbZIP79则受到显著抑制；硝态氮缺乏胁迫显著抑制叶片中ZmbZIP37和ZmbZIP53基因表达，ZmbZIP42和ZmbZIP49则受到铵态氮缺乏胁迫的明显诱导。这些结果表明，8个ZmbZIP在玉米抵御逆境胁迫时发挥着广泛的作用；9个ZmbZIP基因在玉米不同组织中和响应不同逆境胁迫时的表达模式明显不同。研究结果可为进一步研究这些基因的生物学功能提供科学数据。

肿瘤坏死因子受体相关因子7 (tumor necrosis factor receptor associated factor7， TRAF7)作为一种细胞内蛋白，参与信号转导，并介导宿主应激防御调控过程。为研究TRAF7在刺参(Apostichopus japonicus)高温胁迫中的作用，本研究利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)，克隆了刺参TRAF7 (AjTRAF7)全长cDNA序列，分析了其结构特征和在基因组中的分布，并检测了该基因在刺参不同组织和高温胁迫过程中体壁组织中的表达变化情况。结果显示，AjTRAF7全长2 576 bp，开放阅读框(ORF)长1 770 bp，5′UTR长345 bp，3′UTR长461 bp，编码589个氨基酸，预测蛋白分子量为65.6 kDa，理论等电点(pI)为7.52。蛋白序列包含1个RING finger结构域、1个Coiled coil结构域和6个WD40结构域，N端包含1个螺旋区域。该基因预测蛋白包含41个丝氨酸磷酸化位点、20个苏氨酸磷酸化位点和3个酪氨酸磷酸化位点，蛋白N端具有3个天冬酰胺糖基化位点。刺参基因组中比对到2个AjTRAF7基因拷贝，位于同一条染色体上，第一个拷贝包含18个外显子和15个内含子，第二拷贝包含17个外显子和14个内含子。系统进化学分析表明，刺参TRAF7氨基酸序列与蝠海星(Patiria miniata)和紫色球海胆(Strongylocentrotus purpuratus)相似性较高，分别为40.58%和38.37%，刺参与蝠海星和紫色球海胆聚在一支。qRT-PCR结果显示，AjTRAF7在健康刺参各组织中均有表达，其在雌性性腺中表达量最高，体腔细胞中表达量次之，在呼吸树、体壁、肠道、雄性性腺和纵肌中表达量依次降低，各组织间表达量差异显著(P<0.05)。在响应高温胁迫的过程中，与对照组相比，体壁组织中AjTRAF7基因表达量在第2天和第4天表达显著上升(P<0.05)，第6天基因表达开始下降。综上，AjTRAF7基因可能参与刺参应对高温胁迫的表达调控过程，相关结果将为解析刺参应对高温胁迫的分子机制提供科学依据。

坛紫菜栽培中经常遭遇高温胁迫危害而产生烂菜现象,为研究坛紫菜在高温胁迫条件下的分子应答机制,分离并克隆高温胁迫应答的相关基因,应用引物退火控制(ACP)技术对耐高温型纯系Z-61叶状体在高温胁迫条件下的差异表达基因进行筛选时,获得一条在高温胁迫条件下表达水平显著降低的基因片段,通过5′-RACE技术获得了它的全长,命名为Phrps15a(GenBank登录号:JN991055.1)。该基因序列全长676 bp,包含一个390 bp的开放阅读框编码130个氨基酸的核糖体S15a蛋白(PhRPS15a),蛋白分子式为C664H1066N188O180S7,由3条螺旋、7个片层及8个环状连接组成,与...

【目的】适宜的温度是葡萄生长发育的必要条件,南方地区葡萄在成熟期常常经历连续高温环境,叶片容易失水干枯,果实会发生明显的日灼,严重地影响了其经济效益。选择不同树龄葡萄树进行高温胁迫的相关研究,以解释高温对葡萄的伤害,为生产中高温逆境的抵御措施提供理论依据。【方法】选择南方地区常见的鲜食葡萄品种‘巨峰’‘巨玫瑰’‘醉金香’‘夏黑’‘申玉’‘申丰’‘申华’和‘沪培1号’为试验材料,其中葡萄幼苗选择长势基本一致的1年生扦插苗移至人工气候培养箱,在可控条件下培养7 d后于每天10:00—16:00(模拟夏季高温发

【目的】鉴定杨树受低氮胁迫后miRNA的靶基因,分析靶基因在氮胁迫后的差异表达并探讨其功能,为揭示杨树低氮胁迫下miRNA的调控功能提供参考,并为树木低氮营养高效利用育种提供重要的候选基因。【方法】根据miRNA的保守性及与靶基因的严谨互补配对关系,以杨树miRNA为探针利用靶基因预测软件psRNATarget,通过与毛白杨转录组的基因序列进行比对鉴定靶基因,进一步开展毛白杨受低氮胁迫后靶基因的差异表达分析及功能注释。【结果】获得了131个miRNA家族的242个miRNA成员对应的3 024个靶基因,分别参与了植物激素信号转导、次生代谢产物的生物合成、氨基酸合成代谢、碳代谢和RNA运输等通路。57个靶基因在低氮胁迫处理后发生显著变化,其中受到诱导(29个)和抑制(28个)的基因数目相当。14个低氮胁迫响应的miRNA,其对应的11个靶基因也发生了显著的差异表达变化,其中miRNA和靶基因表达量发生相反变化的有8个miRNA。本研究发现参与植物激素信号转导的靶基因(2个)及参与代谢途径的靶基因(6个)发生了差异表达。miR162的靶基因编码ABC转运蛋白,miR393运用于靶基因KAT2调节Na+和K+动态平衡,miR399的靶基因PIF3编码光敏色素互作因子PIFs蛋白,这些miRNA及靶基因可能在杨树响应低氮胁迫中发挥重要作用。【结论】本文鉴定到了毛白杨中一批低氮胁迫响应miRNA的靶基因,可调控杨树对氮逆境胁迫信号的反应。这些miRNA及靶基因为进一步揭示miRNA及靶基因在低氮胁迫下的调控功能提供了研究线索,为树木氮营养的高效利用改良提供了重要候选基因。

设计急性胁迫实验，采用实时荧光定量、生物信息学、双荧光素酶报告和体内miRNA抑制的方法，探究miR-192在尼罗罗非鱼应答碳酸盐碱度胁迫中的作用。结果如下：（1）实时荧光定量PCR实验表明，在急性碱胁迫（6g/L NaHCO_(3)）尼罗罗非鱼6h后，鳃组织中miR-192的表达显著下调，溶质转运蛋白基因(solute carriers16A7,SLC16A7）表达显著上调（P < 0.05）；（2）借助生物信息分析预测到SLC16A7可能是miR-192的靶基因；（3）利用双荧光素酶报告实验发现miR-192会与SLC16A7的3’UTR结合；（4）体内对miR-192抑制后，SLC16A7的表达显著上调（P < 0.05）。综上，本研究证实了miR-192参与了尼罗罗非鱼应答碱胁迫中的调控过程，SLC16A7是miR-192的直接靶基因。本研究为探明miRNAs调控尼罗罗非鱼应答碱胁迫的分子机制提供了一定基础。

从小麦抗性相关EST数据库中筛选并获得一条753 bp的核苷酸序列,该序列包含了一个642 bp的开放阅读框,编码一个由213个氨基酸残基组成的蛋白,氨基酸同源性分析发现,该蛋白含有保守的钙结合结构域EF-hand,在其N端含有豆蔻酰化位点MGXXXS/T,与OsCBL7高度同源,属于小麦CBL家族,命名为TaCBL7。实时荧光定量PCR分析表明,TaCBL7基因在苗期的根、茎及叶子,成熟期的根、茎、叶子及种子中均表达,但表达存在差异;该基因表达受盐、干旱、低温、ABA及条锈病诱导调控,表达分析结果表明,TaCBL7基因在小麦发育时间和组织空间上存在表达特异性(即时空表达特异性),同时参与了小...

为研究野大豆TIFY家族基因在野大豆耐盐碱过程中的分子特性及表达特性,以极度耐盐碱野大豆G07256的c DNA为模板,结合前期转录组数据,采用同源克隆的方法,获得了Gs TIFY6B基因,其全长CDS大小为1 047 bp。Gs TIFY6B蛋白编码348个氨基酸,分子量为36. 8 ku,等电点为9. 12,是一个不稳定蛋白。系统进化树分析结果显示Gs TIFY6B与大豆、绿豆、木豆和蔓花生的TIFY家族蛋白同源关系最近,含保守域TIFY和Jas。采用荧光定量PCR技术检测Gs TIFY6B在野大豆不同部位以及盐碱胁迫和激素处理下的转录水平,结果表明,Gs TIFY6B在根中相对表达量最高;在盐胁迫处理下,Gs TIFY6B在野大豆根和叶中的表达量均表现出上调;在碱胁迫处理下,Gs TIFY6B在野大豆叶和根中的表达量表现出先下调后上调表达,推测该基因可能参与野大豆盐碱胁迫防御反应;在ABA胁迫处理下,Gs TIFY6B在野大豆的根中表现出下调表达,而在叶中6,12 h出现上调表达;在MeJA胁迫处理下,Gs TIFY6B在根中先下调后上调表达,而在叶中表现出上调。研究表明,Gs TIFY6B可能通过参与ABA和MeJA信号通路积极响应盐碱胁迫,对后期研究野大豆耐盐碱的分子机制提供了理论基础。

为了探索非生物胁迫下硅对辣椒Ｃａ ＭａＤＳ－ｂｏｘ基因表达的影响，以豫椒１０１为材料，在对辣椒Ｃａ ＭａＤＳ－ｂｏｘ基因片段同源克隆的基础上，对其编码的部分蛋白进行氨基酸同源性分析、理化性质预测、亚细胞定位预测和进化树分析，探讨了硅处理后辣椒Ｃａ ＭａＤＳ－ｂｏｘ基因在高温胁迫、盐胁迫下表达量的变化，结果表明，克隆得到的Ｃａ ＭａＤＳｂｏｘ基因所编码的蛋白为亲水性蛋白，含有ＭａＤＳ结构域，属于ＭａＤＳ基因家族，亚细胞定位在细胞核中，分子进化树表明其与茄属和烟草属亲缘关系最近，相似性达到６７％。荧光定量分析表明，Ｃａ ＭａＤＳ－ｂｏｘ基因在高温胁迫和盐胁迫后表达量都呈现出先升高后下降的模式，高温．．．

为了探讨海藻糖在大型藻类抗逆中的作用及其机制，实验利用生理生化分析、高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)、荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析了外源海藻糖对高温胁迫下大型海藻龙须菜生长、抗逆相关物质和酶活性、植物激素及相关基因表达的影响。结果发现，外源添加10 mmol/L海藻糖使龙须菜的相对生长速率和脯氨酸含量分别升高0.34倍(3 d)和0.30倍(24 h)，叶绿素荧光参数、超氧化物歧化酶和海藻糖-6-磷酸合成酶活性升高，但丙二醛含量和脂氧合酶(LOX)活性降低。同时，海藻糖激活了龙须菜中水杨酸代谢关键酶—异分支酸合成酶的活性及其基因表达，促进了水杨酸的积累(2.05倍)。此外，海藻糖可以使热激蛋白70基因表达稳定升高、lox2基因表达下调(12 h)。可见，外源海藻糖可以通过清除活性氧自由基，降低膜脂过氧化，促进渗透保护物质和抗逆植物激素水杨酸的积累等来促进高温下龙须菜的生长。该研究证明了海藻糖在龙须菜抗高温胁迫中具有重要作用，为龙须菜的抗逆育种工作提供了参考。